Vizsgáljuk meg különböző szilárd anyagok, például fémek viselkedését melegítés hatására, egy olyan készülékkel, amely a kismértékű hőtágulást megfelelően láthatóvá teszi! Különböző anyagból készült, azonos hosszúságú fémrudakat melegítünk nyílt lángon, lehetőleg azonos ideig, azonos mértékben. Azt tapasztaljuk, hogy valamennyi fémrúd hosszabb lesz, ha a hőmérséklete emelkedik.

Ha a melegítés tovább tart, azaz nagyobb a hőmérséklet-változás, a rudak hossza jobban megnő. Amint a rudak kihűlnek, a műszer azt jelzi, hogy vissza nyerik eredeti hosszukat, vagyis összehúzódnak.

Könnyen belátható, hogy a hosszabb testek (huzalok, rudak, sínek) jobban megnyúlnak, mint a rövidebbek. Ennek oka az, hogy például egy 10 m hosszúságú rúd minden egyes métere egyenlő mértékben lesz hosszabb melegítéskor, tehát az egész rúd hossza pontosan 10-szer annyit nő, mintha 1 m-es lenne.

A mérések szerint a hőtágulás mértéke, tehát a test hosszának megváltozása egyenesen arányos a test eredeti hosszával és hőmérsékletének megváltozásával.

A hőtágulás nagysága függ a fém anyagától is, hiszen a különböző anyagú fémrudak nem egyforma mértékben tágultak kísérletünkben.

A különböző anyagokathőtágulás szempontjából az úgynevezett hőtágulási együttható (jele: α) jellemzi. Ennek számértéke megadja, hogy az adott anyagból készült 1 m hosszú test mennyivel lesz hosszabb, ha hőmérséklete 1 °C-kal emelkedik.

Néhány szilárd anyag hőtágulását mutatjuk be táblázat segítségével. Az adatok azt adják meg, hogy az adott anyagból készült 1 m hosszú test hány mm-rel lesz hosszabb 100 °C hőmérséklet-emelkedés hatására: